병원감염관리 : 제16권제1호 2011 13 Korean J Nosocomial Infect Control 2011:16(1):13-17 원저 Clostridium difficile 아포에대한소독제의살균효과 김효식ㆍ김희정 연세대학교의과대학진단검사의학교실 Sporicidal Activity of Selected Disinfectants against Clostridium difficile Hyo-Sik Kim Kim and Heejung Kim Department of Laboratory Medicine, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea Background: Clostridium difficile infection (CDI) is the predominant cause of hospital-acquired diarrhea. This study evaluated the sporicidal activities of several disinfectants against C. difficile spores. Methods: We used toxigenic C. difficile strains with different ribotypes for our study. We compared the sporicidal activities of Cavicide (Metrex Research Corporation, USA), Cidex OPA (Advanced Sterilization Products, USA), 1% Rely+On Virkon (Dupont, UK), 0.25% Surfanios (Laboratoires Anios, France), sodium hypochlorite (Yuhan Clorox, Korea), and 70% ethyl alcohol (Duksan, Korea) by using dilution-neutralization method. The sporicidal activity of the disinfecting agents was considered to be the inactivation factor (IF). The IF was calculated as the log 10 colony forming unit (CFU) reduction of the viable count from the initial inoculums. Disinfectants were considered to be sporicidal if they showed an IF 4. Results: Cavicide, 70% ethyl alcohol, Rely+On Virkon, and Surfanios showed no reduction in spore counts at all exposure time. Solutions of sodium hypochlorite diluted 1:100 ( 400 ppm available chlorine), 1:50, and 1:20 were sporicidal after 5 min, 2 min, and 30 s, respectively. Cidex OPA showed sporicidal activity after 30 min. Conclusion: To prevent the transmission of CDI, at least 1,000 ppm sodium hypochlorite solution should be used to disinfect the hospital environment. Contaminated endoscopes should be disinfected with Cidex OPA for more than 30 min. Keywords: Clostridium difficile, Disinfectant, Spore 서 론 Clostridium difficile은혐기성그람양성간균으로자연계에널리분포하며주로토양과, 사람을 접수일 : 2011 년 3 월 22 일수정일 : 2011 년 4 월 22 일게재승인일 : 2011 년 4 월 25 일교신저자 : 김희정 449-930 경기도용인시처인구금학로 225 연세대학교용인세브란스병원진단검사의학과 Tel: 031-331-8755, Fax: 031-335-5551 E-mail: hjkim12@yuhs.ac * 이논문은 2010 년도정부 ( 교육과학기술부 ) 의재원으로한국연구재단의기초연구사업지원을받아수행된것임 (2010-0017322). 포함한여러동물들의변에서분리된다. C. difficile은치료목적으로항생제를복용한환자의 10-25% 에서설사질환을일으키며, 단순한설사에서높은치사율을보이는위막성대장염까지다양한임상양상을나타낸다 [1]. C. difficile 감염 (C. difficile infection, CDI) 은대변-구강경로를통해사람간에전파될수있으며, 병원내에서는주로의료종사자의손을통하여전파되어병원획득설사의가장흔한원인균으로알려져있다 [2]. 입원당시 C. difficile 배양에음성이었던환자 399명중 83명 (20.8%) 에서입원기간동안 C. difficile을획득하였고, 이중 31명 (7.8%) 에서 CDI가발생하였다는보고가있다 [3].
14 김효식 / 김희정 C. difficile의영양형 (vegetative form) 은공기에노출되면사멸하지만아포 (spore) 는여러종류의소독제에내성을나타내고병원환경에서수개월혹은수년간살아남는다 [2]. 특히 C. difficile의아포는알코올에내성이있으며 [4], 병원감염을줄이기위해알코올계손소독제의사용후에 methicillin-resistant Staphylococcus aureus나 vancomycin-resistant enterococci 감염은감소하였으나 CDI 발생률은변화가없었다는보고도있다 [5]. 이연구의목적은병원에서흔히사용하는소독제와상품화된병원환경소독제를대상으로 C. difficile 아포에대한살균력을시험하여, 적절한소독법을알아보고자하였다. 대상및방법 1. 대상균주및아포선택병원성이높은것으로알려진 C. difficile NCTC 11204 (ribotype 001), C. difficile R10725 (ribotype 078), C. difficile ATCC 43598 (ribotype 017) 과최근외국에서유행하는 Ribotype 027과같은특성을가진국내분리주를대상으로하였다. 아포선택은 Wullt 등 [6] 의방법을이용하였다. 즉, 70 o C 에보관된균주를혈액한천에 37 o C, 48시간동안혐기성배양한후, 5 ml brain heart infusion broth (Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD USA) 에접종하여 37 o C, 48시간동안혐기성배양하였다. 네균주의 brain heart infusion 균액을섞은후 95% 에탄올을같은양넣어 30분간방치한후 3,000 g에서 20분간원심분리하여침전물을얻었다. 침전물에 0.3 ml의증류수를넣어부유시킨후 gram 염색하여아포가 80% 이상되는지확인하였다. 균부유액을계단희석하여아포수를측정하였고, 아포수는 10 6 /ml이되도록하였다. 2. 소독제 Cavicide (Metrex research Corporation, Orange, CA, USA), Cidex OPA (Advanced Sterilization Products, Irvine, CA, USA), 1% Rely+On Virkon (Dupont, Suffolk, UK), 0.25% Surfanios (Laboratoires Anios, Lille-Hellemmes, France) 등의상품화 된소독제와락스 ( 유한-크로락스, 서울, 대한민국 ) 1:100, 1:50 그리고 1:20 희석액, 70% 알코올 ( 덕산, 안산, 대한민국 ) 에대해시험하였고, 소독제는제조사가권장하는지침대로시험직전에준비하여사용하였다. 3. 방법 Wullt 등 [6] 이사용한희석-중화방법 (dilutionneutralization method) 을이용하였다. 즉, 각각의소독제 800μL 에균부유액 200μL 를넣은후 30 초, 1분, 2분, 5분, 15분그리고 30분후에각각 100μL 를취해중화제 (D/E neutralizing Broth, BD, Sparks, MD, USA) 100μL 에넣었다. 5분간중화한후증류수 100μL 를넣었고, 계단희석하여 100μL 씩혈액한천에접종하였다. 37 o C, 48시간동안혐기성배양하여아포수를계산하였다. 실험전과후에균부유액의집락수를비교하여실험하는동안에변화가없었는지확인하였고, 중화제에의한아포의억제효과여부도확인하였다. 소독제의아포살균효과는 inactivation factor (IF) 로표시하였고, IF는초기접종아포수의 log 10 colony forming unit (CFU) 감소로계산하였다. 소독제의아포살균효과를판정하는기준은부유액의아포수가 10 6 /ml일때소독제로처리하여 IF가 4 이상인것을기준으로하였다 [6]. 결과소독제의노출시간에따른 IF는 Table 1과같다. 70% ethyl alcohol, Cavicide, Rely+On Virkon 그리고 Surfanios는노출 30분까지아포에대한살균력을나타내지못하였다. 락스 1:100 희석액은노출 5분, 1:50은 2분에, 그리고 1:20은 30초부터살균력을보였고, Cidex OPA는 30분에 IF가 4 이상으로살균력을나타냈다. 시험전과후, 그리고중화제에의한아포수의변화는관찰되지않았다. 고찰 C. difficile이병원에서전파되는주요경로는 CDI 환자와무증상보균자이고증상이있는환
Disinfectants against C. difficile spores 15 Table 1. Inactivation factor of indicating disinfectants against Clostridium difficile spores Exposure time 70% ethyl alcohol Cavicide Rely+On Virkon Surfanios Sodium hypochlorite 1:100 1:50 1:20 Cidex OPA 30 sec 1 min 2 min 5 min 15 min 30 min 0.10 0.25 0.61 0.18 0.22 0.30 0.62 0.52 0.48 0.14 0.15 0.09 0.05 0.21 0.24 0.28 0.53 0.55 0.52 0.27 0.82 0.31 1.71 3.84 1.91 3.14 4.32 2.24 2.56 2.84 2.73 3.36 자에의해오염이더많이되는것으로보고된다 [3,7]. 변기, 혈압계, 구강혹은직장용체온계등을통해 C. difficile이전파되는것으로알려져있으며전자식온도계를일회용으로대체하여 CDI 의유병률이의미있게감소하였다는보고가있다 [2]. 차아염소산나트륨 (sodium hypochlorite, NaClO) 은 hypochlorous acid를유리하여세포내효소의작용을억제하고단백질을변성시켜살균효과를나타낸다. Society for Healthcare Epidemiology of America (SHEA) 와 the Infectious Diseases Society of America (IDSA) 의지침 [2] 에의하면 C. difficile 의전파를막기위한환경소독으로 0.1% NaClO (1,000 ppm 유효염소 ) 를권장한다. 시험에사용한상품화된락스는 4% 이상의유효염소를함유하고있고, 병원에서는병원환경과미생물검사실소독에 1:100 희석액 ( 유효염소 400 ppm 이상 ) 을사용하고있다. 이번연구결과에의하면락스 1:100 희석액은노출 5분에 C. difficile 아포에대한살균력을나타내므로 CDI 전파를예방하기위한환경소독에적합하지않다. 락스 1:50 희석액은 2분에, 그리고 1:20은 30초부터살균력을나타내므로락스의희석배수를낮추어최소한 1,000 ppm 이상의농도를사용하는것이필요하다. 또한상품화된락스는회사에따라유효염소농도가다를수있으므로사용할때유효염소의농도를확인해야한다. Virkon (peroxygen 화합물 ), CaviCide ( 알콜과사급암모니움화합물 ), Surfanios ( 사급암모니움과암포테릭화합물 ), 70% 에탄올은세균, 바이러스, 진균과결핵균은제거하지만아포는제거하지못하는중간수준의소독제로이번연구에서도노출 30분까지 C. difficile 아포에대한살균 력이없었다. Oughton 등 [8] 의보고에의하면 C. difficile의제거효과는온수와비누를이용한손씻기가가장좋았고, 알코올손소독제는전혀효과가없다고하였다. McFarland 등 [3] 은 4% chlorhexidine 항균제를사용한손씻기가비누보다효과가있다고하였지만 Bettin 등 [9] 은차이가없고, Oughton 등 [8] 은비누가더효과가있다고하여보고자에따라다른결과를나타냈다. 의료기관사용기구및물품소독지침 ( 보건복지부고시제 2010-61호, 2010. 8. 13. 제정 ) 에의하면준위험기구, 즉점막이나손상이있는피부에접촉하는기구로호흡치료기구, 마취기구, 내시경등은세균의아포를제외한모든형태의미생물을파괴시키는 높은수준 의소독을하도록요구한다. Cidex OPA (0.55% ortho-phthalaldehyde) 는높은수준소독제로의료기기소독에흔히사용되며소독시간은 5분이다. 그러나소독시간은나라에따라미국 12분, 캐나다 10분, 유럽, 아시아, 라틴아메리카지역은 5분으로다르다 [10]. 이번시험결과에의하면 Cidex OPA에 5분간노출하면 C. difficile 아포의 99% 이상이제거되지만완전히살균되는것은아니어서병원감염의원인이될수있다. Cidex OPA는소독 30분에 IF가 4 이상 ( 10 4 log CFU 감소 ) 으로살균력을나타내었으므로, 일반적인내시경의경우는 5분간소독하면충분하나 CDI 환자에사용한내시경은아포를제거하기위하여 30분이상소독하는것이바람직하다. American College of Gastroenterology 의권장사항 [11] 에의하면 CDI를진단하기위해서내시경을사용하는것은특별한경우, 예를들면즉각적인진단이필요하거나대변을받을수없을때로제한하고있다. 결론적으로 CDI의유행이의심되거나발병이
16 김효식 / 김희정 증가하여환경소독이필요할때에는병원환경소독에락스 1:100 희석액에 5분이상노출하거나, 희석배수를낮추어최소한 1,000 ppm 이상의농도를사용하는것이필요하다. 알코올계손소독제의사용은 C. difficile 아포의살균에전혀효과가없으므로비누를사용한손씻기를병행해야한다. Cidex OPA를사용하여내시경을소독할때는 C. difficile 아포의살균을위해 30분이상소독해야하므로 CDI 진단을위해서는제한적으로사용하는것이권장된다. 요약배경 : Clostridium difficile 감염 (CDI) 은병원획득설사의가장흔한원인이다. 이연구에서는몇가지소독제를대상으로 C. difficile 아포에대한살균력을시험하였다. 방법 : 독소를생성하는 C. difficile을대상으로시험하였다. Cavicide (Metrex research Corporation, USA), Cidex OPA (Advanced Sterilization Products, USA), 1% Rely+On Virkon (Dupont, UK), 0.25% Surfanios (Laboratoires Anios, France) 등의상품화된소독제와락스 ( 유한-크로락스, 대한민국 ) 1:100, 1:50 그리고 1:20 희석액, 70% 알코올 ( 덕산, 대한민국 ) 에대해희석-중화방법을이용하여아포살균력을시험하였다. 소독제의아포살균효과는 inactivation factor (IF) 로표시하였고, IF는초기접종아포수의 log 10 CFU 감소로계산하였다. 소독제의아포살균효과를판정하는기준은 IF가 4 이상으로하였다. 결과 : 70% ethyl alcohol, Cavicide, Rely+On Virkon 그리고 Surfanios는노출 30분까지아포에대한살균력을나타내지못하였다. 락스 1:100 희석액 ( 유효염소 400 ppm 이상 ) 은노출 5분, 1: 50은 2분, 그리고 1:20은 30초부터살균력을보였고, Cidex OPA는 30분에살균력을나타냈다. 결론 : CDI의전파를막기위한병원환경소독시락스는희석배수를낮추어최소한 1,000 ppm 이상의농도를사용하여야하고, CDI 진단을위한목적으로사용한내시경은 Cidex OPA에 30분이상소독해야한다. 참고문헌 1. Bartlett JG. Clostridium difficile: history of its role as an enteric pathogen and the current state of knowledge about the organism. Clin Infect Dis 1994;18(Suppl 4):S265-72. 2. Cohen SH, Gerding DN, Johnson S, Kelly CP, Loo VG, McDonald LC, et al. Clinical Practice Guidelines for Clostridium difficile Infection in Adults: 2010 Update by the Society for Healthcare Epidemiology of America (SHEA) and the Infectious Diseases Society of America (IDSA). Infect Control Hosp Epidemiol 2010; 31:431-55. 3. McFarland LV, Mulligan ME, Kwok RY, Stamm WE. Nosocomial acquisition of Clostridium difficile infection. N Engl J Med 1989;320:204-10. 4. Clabots CR, Gerding SJ, Olson MM, Peterson LR, Gerding DN. Detection of asymptomatic Clostridium difficile carriage by an alcohol shock procedure. J Clin Microbiol 1989;27: 2386-7. 5. Gordin FM, Schultz ME, Huber RA, Gill JA. Reduction in nosocomial transmission of drugresistant bacteria after introduction of an alcohol-based handrub. Infect Control Hosp Epidemiol 2005;26:650-3. 6. Wullt M, Odenholt I, Walder M. Activity of three disinfectants and acidified nitrite against Clostridium difficile spores. Infect Control Hosp Epidemiol 2003;24:765-8. 7. Riggs MM, Sethi AK, Zabarsky TF, Eckstein EC, Jump RL, Donskey CJ. Asymptomatic carriers are a potential source for transmission of epidemic and nonepidemic Clostridium difficile strains among longterm care facility residents. Clin Infect Dis. 2007;45:992-8. 8. Oughton MT, Loo VG, Dendukuri N, Fenn S, Libman MD. Hand hygiene with soap and water is superior to alcohol rub and antiseptic wipes for removal of Clostridium difficile.
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